JP2010104894A - Linear motor and portable apparatus equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リニアモータおよびリニアモータを備えた携帯機器に関する。 The present invention relates to a linear motor and a portable device including the linear motor.
従来、コイルからの電磁力により振動する可動部を備えた振動モータが知られている（たとえば、特許文献１および特許文献２参照）。 Conventionally, a vibration motor including a movable part that vibrates by an electromagnetic force from a coil is known (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
上記特許文献１には、円板状のマグネットからなる可動子と、可動子を取り囲むように配置されたコイルとを備えた振動アクチュエータ（振動モータ）が開示されている。上記特許文献１に記載の振動アクチュエータでは、円板状の可動部を取り囲むように上下方向に厚みが大きいコイルが配置されているとともに、そのコイルからの電磁力により円板状の可動部を上下方向（可動部の厚み方向）に直線移動させるように構成されている。 Patent Document 1 discloses a vibration actuator (vibration motor) including a mover made of a disk-shaped magnet and a coil arranged so as to surround the mover. In the vibration actuator described in Patent Document 1, a coil having a large thickness is arranged in the vertical direction so as to surround the disk-shaped movable part, and the disk-shaped movable part is moved up and down by electromagnetic force from the coil. It is configured to linearly move in the direction (thickness direction of the movable part).
また、上記特許文献２には、永久磁石と、永久磁石に対向するように配置された振動子と、振動子に連結されるとともに筒状に形成された可動コイルとを備えた振動装置が開示されている。上記特許文献２に記載の振動装置では、可動コイルは、振動子の移動方向に延びる棒状のガイドレールに対して直交する方向にコイルの巻き面が配置されるとともに、ガイドレールに沿った方向に振動子とともに振動するように構成されている。
しかしながら、上記特許文献１に開示された振動アクチュエータでは、上下方向に厚みが大きいコイルを用いて円板状の可動部が上下方向（可動部の厚み方向）に移動するように構成されているので、その上下方向に可動部の移動空間を設ける必要があり、構造的に装置の薄型化を図ることが困難であるという問題点がある。 However, the vibration actuator disclosed in Patent Document 1 is configured such that the disk-shaped movable portion moves in the vertical direction (the thickness direction of the movable portion) using a coil having a large thickness in the vertical direction. There is a problem that it is necessary to provide a moving space for the movable part in the vertical direction, and it is structurally difficult to reduce the thickness of the apparatus.
上記特許文献２に開示された振動装置では、可動コイルの移動方向（ガイドレールに沿った方向）に対して直交する方向に筒状の可動コイルの巻き面が配置されることになる。このため、可動コイルの巻き面の高さ方向の長さが大きくなるので、装置の薄型化を図ることが困難であるという問題点がある。
In the vibration device disclosed in
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、薄型化を図ることが可能なリニアモータを提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide a linear motor that can be reduced in thickness.
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面によるリニアモータは、筐体と、筐体に設けられた渦巻状のコイルと、渦巻状のコイルと対向する磁極面を有し、渦巻状のコイルの表面に沿った方向に移動可能に設けられる可動部とを備え、可動部は、筐体の内部に移動可能なように配置され、渦巻状のコイルは、平面的に見て、筐体の側壁部に渦巻状のコイルの一部が重なるように配置されている。 In order to achieve the above object, a linear motor according to a first aspect of the present invention includes a casing, a spiral coil provided in the casing, and a magnetic pole surface facing the spiral coil. A movable part that is movably provided in a direction along the surface of the coil-like coil, the movable part is arranged so as to be movable inside the housing, and the spiral coil is seen in a plane, It arrange | positions so that a part of spiral coil may overlap with the side wall part of a housing | casing.
この発明の第２の局面による携帯機器は、上記第１の局面によるリニアモータを備える。 A portable device according to a second aspect of the present invention includes the linear motor according to the first aspect.
この発明の第１の局面によるリニアモータでは、上記の構成により、薄型化を可能にしながら、可動部の駆動力を増大させることができるとともに、可動部の応答時間を短縮することができる。 In the linear motor according to the first aspect of the present invention, with the above-described configuration, the driving force of the movable part can be increased and the response time of the movable part can be shortened while enabling a reduction in thickness.
この発明の第２の局面による携帯機器では、上記のリニアモータを備えることによって、携帯機器の薄型化とともに、振動量の増大および振動の応答時間の短縮を図ることができる。 In the portable device according to the second aspect of the present invention, by providing the linear motor, it is possible to reduce the thickness of the portable device and increase the amount of vibration and shorten the response time of vibration.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態によるリニアモータの構造を示した斜視図である。図２〜図５は、図１に示した第１実施形態によるリニアモータの構造を説明するための図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing a structure of a linear motor according to a first embodiment of the present invention. 2-5 is a figure for demonstrating the structure of the linear motor by 1st Embodiment shown in FIG.
本発明の第１実施形態によるリニアモータ（リニア駆動型振動モータ）１００は、図１に示すように、収納部１０ａが設けられた枠体１０と、収納部１０ａに配置された可動部２０と、可動部２０を支持する一対の板バネ３０と、枠体１０の収納部１０ａを上下方向（矢印Ｚ１およびＺ２方向）から塞ぐように配置されたプリント基板４０、５０とを備えている。なお、枠体１０、プリント基板４０および５０は、それぞれ、本発明の「筐体」の一例である。
As shown in FIG. 1, a linear motor (linear drive type vibration motor) 100 according to the first embodiment of the present invention includes a
枠体１０は、平面的に見て、矢印Ｙ１、Ｙ２方向に延びる一対の第１側壁部１０ｂと、矢印Ｘ１、Ｘ２方向に延びる一対の第２側壁部１０ｃとから構成され、実質的に矩形形状（長方形形状）に形成されている。また、枠体１０の収納部１０ａは、上下方向に貫通する矩形形状の開口部からなる。
The
可動部２０は、図１〜図５に示すように、平面的に見て円形形状に形成された平板状の永久磁石（フェライトやネオジウムなどの強磁性材料からなる磁石）により構成されている。可動部２０は、平面的に見て、枠体１０の収納部１０ａの略中央に位置するように一対の板バネ３０により側面２０ａが支持されている。また、可動部２０は、図４に示すように、収納部１０ａの高さよりも低い高さを有している。可動部２０は、永久磁石の厚み方向に着磁され、可動部２０のプリント基板４０側（矢印Ｚ１方向側）の表面２０ｂはＮ極、プリント基板５０側（矢印Ｚ２方向側）の表面２０ｃはＳ極に着磁されている。そして、可動部２０は、一対の板バネ３０に支持された状態で、収納部１０ａの内部でプリント基板４０、５０に対して平行な矢印Ｘ１およびＸ２方向に直線移動する。ここで、平行とは、互いに平行な状態だけでなく、可動部２０が直線移動する際の妨げにならない程度に平行な状態からずれた状態（所定の角度傾斜した状態）を含んでいる。
As shown in FIGS. 1 to 5, the
一対の板バネ３０は、図１および図２に示すように、それぞれ、枠体１０の収納部１０ａ内において可動部２０の矢印Ｘ１方向側および矢印Ｘ２方向側に配置されている。一対の板バネ３０の一方端部は、収納部１０ａの互いに対角に位置する角部で枠体１０に取り付けられている。また、一対の板バネ３０は、それぞれ、枠体１０への取付部を支持点として撓み変形可能に構成されており、可動部２０を互いに他方の板バネ３０側に付勢する機能を有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the pair of
プリント基板４０の内部には、２層配線構造からなる一対の平面コイル４１、４２が配置されている。平面コイル４１、４２は、それぞれ、平面的に見て矩形形状の輪郭を有している。なお、この場合の矩形形状とは、四隅が直角である必要はなく、本実施形態の目
的を達成する範囲で略矩形形状であればよい。また、平面コイル４１、４２は、それぞれ、本発明の「コイル」の一例である。
Inside the printed
平面コイル４１、４２の配置領域を合わせた領域は、平面的に見て可動部２０よりも大きく、可動部２０全体を覆うように配置されている。一対の平面コイル４１、４２は、１本の電流線４３により電気的に直列接続されている。この１本の電流線４３は、平面コイル４１の第１層目電流線４３ａと、平面コイル４１の第２層目電流線４３ｂと、平面コイル４２の第２層目電流線４３ｃと、平面コイル４２の第１層目電流線４３ｄとから構成されている。
The area where the arrangement areas of the
電流線４３の第１層目電流線４３ａ、第２層目電流線４３ｂ、第２層目電流線４３ｃおよび第１層目電流線４３ｄは、互いに一筆書き状に電気的に接続されている。平面コイル４１を構成する矢印Ｚ１方向側に配置された第１層目電流線４３ａは、図３に示すように、外側から内側に向かって反時計回りに渦巻状に巻回されている。平面コイル４１の第１層目電流線４３ａの外側の端部は、電極パッド４８ａに接続されている。平面コイル４１を構成する矢印Ｚ２方向側に配置された第２層目電流線４３ｂは、図５に示すように、内側から外側に向かって反時計回りに渦巻状に巻回されている。そして、平面コイル４１の第１層目電流線４３ａの内側の端部と第２層目電流線４３ｂの内側の端部とが、平面コイル４１の中心部４４近傍においてプリント基板４０に設けられたコンタクトホールを介して接続されている。
The first layer
平面コイル４２の矢印Ｚ２方向側の第２層目電流線４３ｃは、図５に示すように、外側から内側に向かって時計回りに渦巻状に巻回されている。この平面コイル４１の第２層目電流線４３ｂの外側の端部と平面コイル４２の第２層目電流線４３ｃの外側の端部とは、可動部２０の中心部２１近傍において、接続されている。また、図３に示すように、平面コイル４２を構成する矢印Ｚ１方向側に配置された第１層目電流線４３ｄは、内側から外側に向かって時計回りに渦巻状に巻回されている。この第１層目電流線４３ｄの外側端部は、電極パッド４８ｂに接続されている。平面コイル４１の第１層目電流線４３ａおよび第２層目電流線４３ｂには、同方向に電流が流れ、平面コイル４２の第２層目電流線４３ｃおよび第１層目電流線４３ｄには、同方向に電流が流れる。
As shown in FIG. 5, the second layer
図３〜図５に示すように、平面コイル４１、４２は、それぞれ、可動部２０の移動方向（矢印Ｘ１およびＸ２方向）に直交する矢印Ｙ１およびＹ２方向に延びる第１部分４１ａ、４２ａと、第２部分４１ｂ、４２ｂとを有している。平面コイル４１の第１部分４１ａおよび平面コイル４２の第１部分４２ａは、可動部２０の中心部２１側において互いに隣接するように配置されている。平面コイル４１の第２部分４１ｂおよび平面コイル４２の第２部分４２ｂは、可動部２０の移動方向（矢印Ｘ１およびＸ２方向）の両端部側に配置されている。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
第２部分４１ｂ、４２ｂは、それぞれ、平面的に見て、可動部２０の中心部２１からの距離が、第１部分４１ａ、４２ａの可動部２０の中心部２１からの距離よりも大きくなるように配置されている。また、平面的に見て、第２部分４１ｂおよび４２ｂの一部は、それぞれ、枠体１０の第１側壁部１０ｂに重なるように配置されている。すなわち、枠体１０の収納部１０ａの領域内（可動部２０の可動範囲に対応する領域）には、第１部分４１ａ、４２ａが第２部分４１ｂ、４２ｂよりも多く配置される。
The
平面コイル４１の第１部分４１ａと第２部分４１ｂとは、矢印Ｘ１方向に延びる第３部分４１ｃにより接続されているとともに、平面コイル４２の第１部分４２ａと第２部分４２ｂとは、矢印Ｘ２方向に延びる第３部分４２ｃにより接続されている。また、平面的に見て、第３部分４１ｃおよび４２ｃの一部は、それぞれ、枠体１０の第２側壁部１０ｃに
重なるように配置されている。
The
平面コイル４１および４２に駆動電流が供給された際には、第１部分４１ａ、４２ａの電流方向は、第２部分４１ｂ、４２ｂの電流方向とは相反する方向となる。そして、第１部分４１ａ、４２ａによる電磁力が、可動部２０を移動させるための駆動力となる。なお、第２部分４１ｂ、４２ｂにより発生する電磁力は、第１部分４１ａ、４２ａとは電流方向が反対であるため、第１部分４１ａ、４２ａによる電磁力（駆動力）と反対方向に働く。また、第１部分４１ａ、４２ａの電流方向、および、第２部分４１ｂ、４２ｂの電流方向は、それぞれ、本発明の「一方の方向」および「他方の方向」の一例である。
When a driving current is supplied to the
ここで、平面的に見て、第１部分４１ａ、４２ａが可動部２０と重なる領域は、第２部分４１ｂ、４２ｂが可動部２０と重なる領域に比べて大きいので、第１部分４１ａ、４２ａの方が永久磁石からなる可動部２０からより強い磁界の影響を受ける。
Here, in a plan view, the area where the
また、図３および図５に示すように、平面コイル４１、４２は、それぞれ、第２部分４１ｂ、４２ｂの矢印Ｙ１およびＹ２方向の端部に位置するコーナ部４６ａ、４７ａが、斜め直線状に形成されている。また、図３および図４に示すように、プリント基板４０の第１層目電流線４３ａ側の表面において、平面コイル４１の矢印Ｙ１方向側のコーナ部４６近傍には、第１層目電流線４３ａ、４３ｄの外側の端部がそれぞれ接続される矩形形状の２つの電極パッド４８ａ、４８ｂが配置されている。
Also, as shown in FIGS. 3 and 5, the
第１部分４１ａ、４２ａの可動部２０の中心部２１側の端部に位置するコーナ部４６ｂ、４７ｂは、それぞれ、平面的に見て、直角形状になるように形成されている。なお、この場合の直角とは、コーナ部４６ｂ、４７ｂが９０度に形成された状態だけでなく、コーナ部４６ｂ、４７ｂが９０度に形成された場合の頂点近傍で、コーナ部４６ｂ、４７ｂが９０度以外の角度または曲線に形成された略直角の状態を含んでいる。
The
矢印Ｚ２方向側のプリント基板５０に配置された平面コイル５１、５２は、それぞれ、矢印Ｚ１方向側のプリント基板４０に配置された平面コイル４１、４２と同様の構造を有するように形成されている。このため、平面コイル５１の第１部分５１ａ、第２部分５１ｂ、平面コイル５２の第１部分５２ａおよび第２部分５２ｂは、それぞれ、平面コイル４１の第１部分４１ａ、第２部分４１ｂ、平面コイル４２の第１部分４２ａおよび第２部分４２ｂに対応する。また、平面コイル４１、４２の第３部分４１ｃ、４２ｃは、それぞれ、平面コイル５１、５２の第３部分５１ｃ、５２ｃに対応する。
The planar coils 51 and 52 disposed on the printed
一方、平面コイル５１の第１層目電流線５３ａ、第２層目電流線５３ｂ、平面コイル５２の第２層目電流線５３ｃおよび第１層目電流線５３ｄは、それぞれ、平面コイル４１の第１層目電流線４３ａ、第２層目電流線４３ｂ、平面コイル４２の第２層目電流線４３ｃおよび第１層目電流線４３ｄに対応する。
On the other hand, the first layer
また、平面コイル４１のコーナ部４６ａ、４６ｂ、平面コイル４２のコーナ部４７ａ、４７ｂにそれぞれ対応するように平面コイル５１のコーナ部５６ａ、５６ｂ、平面コイル５２のコーナ部５７ａ、５７ｂが設けられている。電極パッド４８ａ、４８ｂに対応するように、電極パッド５８ａ、５８ｂが設けられている。また、平面コイル４１、４２の中心部４４、４５に対応するように、平面コイル５１、５２の中心部５４、５５が設けられている。なお、平面コイル５１、５２は、それぞれ、本発明の「コイル」の一例である。
Further,
図６および図７は、それぞれ、本発明の第１実施形態によるリニアモータの動作を説明するための断面図である。 6 and 7 are cross-sectional views for explaining the operation of the linear motor according to the first embodiment of the present invention.
まず、電極パッド４８ａ（５８ａ）、４８ｂ（５８ｂ）を介して、電流線４３（５３）に駆動電流が供給される。これにより、図６に示すように、永久磁石からなる可動部２０により形成される矢印Ｚ１方向の磁界（図６の破線矢印を参照）と直交する方向（図３および図５の矢印Ｙ１方向）の電流が平面コイル４１（５１）、４２（５２）の第１部分４１ａ（５１ａ）、４２ａ（５２ａ）に流れる。そして、第１部分４１ａ（５１ａ）、４２ａ（５２ａ）を流れる電流が寄与するローレンツ力により、可動部２０が矢印Ｘ１方向に直線移動される。この際、第２部分４１ｂ（５１ｂ）、４２ｂ（５２ｂ）によるローレンツ力は、第１部分４１ａ（５１ａ）、４２ａ（５２ａ）によるローレンツ力（駆動力）に対抗する方向（矢印Ｘ２方向）に働く。しかし、上述のとおり、第１部分４１ａ（５１ａ）、４２ａ（５２ａ）の方が永久磁石からなる可動部２０からより強い磁界の影響を受けるので、第１部分４１ａ（５１ａ）、４２ａ（５２ａ）によるローレンツ力（駆動力）が支配的となる。
First, a drive current is supplied to the current line 43 (53) via the
そして、所定時間後、図７に示すように、図６に示す状態とは反対方向の駆動電流を供給することによって、上記と同様の作用により、可動部２０が矢印Ｘ２方向に直線移動される。このようにして、所定の周波数で駆動電流の方向を切り替えることによって、可動部２０は、矢印Ｘ１方向と矢印Ｘ２方向とに交互に移動されて共振運動される。
Then, after a predetermined time, as shown in FIG. 7, by supplying a drive current in the direction opposite to the state shown in FIG. 6, the
また、このとき、可動部２０には、互いに対向する第３部分４１ｃ同士および４２ｃ同士から発生する電磁力により、それぞれ、矢印Ｙ１およびＹ２方向に沿った中心に向かう方向の力、または、中心から矢印Ｙ１およびＹ２方向に沿った外側に引っ張る方向の力が加えられている。
Further, at this time, the
本発明の第１実施形態によるリニアモータ１００では、以下の効果を得ることができる。
In the
（１）横振動（矢印Ｘ１およびＸ２方向の振動）のリニアモータ１００を構成することによって、縦振動（矢印Ｚ１およびＺ２方向の振動）のリニアモータに比べて薄型化を図りやすい。
(1) By configuring the
（２）平面コイル４１（５１）、４２（５２）の表面に沿った方向（矢印Ｘ１およびＸ２方向）に沿って移動可能な可動部２０を設けた。これによって、上下方向に厚みが大きいコイルを用いて上下方向に可動部２０を直線移動させる場合に比べて、可動部２０の移動範囲（移動空間）を設ける必要がないので、その方向の厚みを小さくするための設計の自由度を確保することができる。その結果、薄型化を図ることが可能なリニアモータ１００を提供することができる。
(2) The
（３）平面的に見て、平面コイル４１（５１）および４２（５２）における第２部分４１ｂ（５１ｂ）および４２ｂ（５２ｂ）の一部を、それぞれ、枠体１０の第１側壁部１０ｂに重なるように配置する。これによって、可動部２０の可動領域である枠体１０の収納部１０ａにおいて、可動部２０を移動するための電磁力の発生に寄与する第１部分４１ａ（５１ａ）、４２ａ（５２ａ）が配置された領域に対して、可動部２０を移動するための電磁力とは反対方向の電磁力の発生に寄与する第２部分４１ｂ（５１ｂ）、４２ｂ（５２ｂ）が配置された領域を小さくすることができるので、その分、駆動方向と逆方向の電磁力を減少させることができる。したがって、可動部２０の駆動力を増大させることができるとともに、可動部２０の応答時間を短縮することができる。また、第１部分４１ａ（５１ａ）、４２ａ（５２ａ）による電磁力を用いて容易に可動部２０を矢印Ｘ１およびＸ２方向に移動させることができる。
(3) As viewed in a plan view, part of the
（４）平面的に見て、平面コイル４１および４２（５１および５２）の第３部分４１ｃ
および４２ｃ（５１ｃおよび５２ｃ）の一部を第２側壁部１０ｃに重なるように配置したことで、可動部２０に矢印Ｙ１およびＹ２方向の力が作用する領域を小さくすることができるので、可動部２０が矢印Ｘ１およびＸ２方向に直線移動する際に、矢印Ｙ１およびＹ２方向の力に起因して直線状の移動経路からずれるのを抑制することができる。その結果、リニアモータ１００を安定して動作させることができる。
(4) The
And a portion of 42c (51c and 52c) are arranged so as to overlap the second
（５）平面コイル４１、４２の表面に対向するように、可動部２０の磁極面が配置されるように構成した。これにより、可動部２０側から発生する磁力線（磁力線が生じる磁極面）と平面コイル４１、４２に電流を流すことにより発生する磁束線（磁束線が生じるコイル面）とが平行になる。これに対して、上記特許文献２に記載の構成では、磁石からの磁力線とコイルからの磁束線とは直交する。したがって、上記特許文献２に記載の構成に比べてリニアモータ１００における構成は、磁力線と磁束線とが重なる量が大きいので、その分、可動部２０を移動させる際の駆動力を大きくすることができる。
(5) The magnetic pole surface of the
（第２実施形態）
図８および図９は、それぞれ、本発明の第１実施形態によるリニアモータを用いた携帯機器の一例を説明するための図である。なお、図９は、図８のリニアモータを含む部分の一断面である。
(Second Embodiment)
FIG. 8 and FIG. 9 are diagrams for explaining an example of a portable device using the linear motor according to the first embodiment of the present invention. FIG. 9 is a cross-sectional view of a portion including the linear motor of FIG.
本発明の第１実施形態によるリニアモータ１００は、図８および図９に示すように、携帯電話２００などに用いることが可能である。携帯電話２００は、リニアモータ１００と、ＣＰＵ１１０（図９参照）と、表示部１２０とを備えている。リニアモータ１００は、携帯電話２００の表示部１２０が配置された側とは反対側の面に配置されている。表示部１２０は、タッチパネル方式のパネルにより構成され、表示部１２０に表示されたボタン部１２０ａを押圧することにより携帯電話２００を操作するように構成されている。そして、リニアモータ１００は、表示部１２０に表示されたボタン部１２０ａが押圧されたことを検知した場合や電話を着信した際にマナーモードに設定されている場合などに振動するようにＣＰＵ１１０で制御される。なお、携帯電話２００は、本発明の「携帯機器」の一例である。
The
本発明の第２実施形態によるリニアモータ１００を備える携帯電話２００では、以下の効果を得ることができる。
In the
（６）上記薄型化が可能なリニアモータ１００を振動源として搭載することで、リニアモータ１００が薄型化される分、携帯電話２００の薄型化を図ることが可能になる。
(6) By mounting the thin
（７）上記のリニアモータ１００を備えることによって、携帯電話２００の薄型化とともに、振動量の増大および振動の応答時間の短縮を図ることができる。
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態によるリニアモータ（リニア駆動型振動モータ）４００は、図１０および図１１に示すように、収納部４１０ａが設けられた枠体４１０と、収納部４１０ａに配置された可動部４２０と、可動部４２０を支持する一対の板バネ４３０とを備えている。
(7) By providing the
(Third embodiment)
As shown in FIGS. 10 and 11, a linear motor (linear drive vibration motor) 400 according to the third embodiment of the present invention includes a
枠体４１０は、平面的に見て、矢印Ｘ１およびＸ２方向に延びる第１側壁部４１０ｂと矢印Ｙ１およびＹ２方向に延びる第２側壁部４１０ｃとにより実質的に矩形形状（正方形形状）に形成されている。また、枠体４１０の収納部４１０ａは、上下方向（矢印Ｚ１およびＺ２方向）に貫通する矩形形状の開口部からなる。また、枠体４１０には、収納部４１０ａの上方向側（矢印Ｚ１方向側）の開口部を塞ぐようにプリント基板４４０が配置さ
れているとともに、下方向側（矢印Ｚ２方向側）の開口部を塞ぐように底板４５０が配置されている。また、枠体４１０、プリント基板４４０および底板４５０は、ガラスエポキシ樹脂により形成されている。
The
可動部４２０は、図１１に示すように、平面的に見て角部が面取りされた矩形形状（長方形状）に形成されているとともに、平板状の永久磁石（フェライトやネオジウムなどの強磁性材料からなる磁石）により構成されている。可動部４２０は、矢印Ｘ１およびＸ２方向に沿って約８ｍｍの長さを有するとともに、矢印Ｙ１およびＹ２方向に沿って約１０ｍｍの長さを有する。また、可動部４２０は、平面的に見て、枠体４１０の収納部４１０ａの略中央に位置するように一対の板バネ４３０により側面が支持されている。また、図１２に示すように、可動部４２０は、収納部４１０ａの高さよりも低い高さ（小さい厚み）を有している。
As shown in FIG. 11, the
可動部４２０は、図１２に示すように、第１磁石４２１および第２磁石４２２からなる２つの永久磁石により構成されている。具体的には、可動部４２０の中心線Ｃ１−Ｃ１近傍（図１１参照）を境界として矢印Ｘ１方向側に第１磁石４２１が配置されるとともに、矢印Ｘ２方向側に第２磁石４２２が配置されるように構成されている。第１磁石４２１のプリント基板４４０に対向する側には、厚み方向にＮ極に着磁されたＮ極面４２１ａが設けられている。また、第２磁石４２２のプリント基板４４０に対向する側には、厚み方向にＳ極に着磁されたＳ極面４２２ａが設けられている。
As shown in FIG. 12, the
第１磁石４２１の底板４５０に対向する側には、厚み方向にＳ極に着磁されたＳ極面４２１ｂが設けられている。同様に、第２磁石４２２の底板４５０に対向する側には、厚み方向にＮ極に着磁されたＮ極面４２２ｂが設けられている。
On the side facing the
また、第１磁石４２１と第２磁石４２２とは、プリント基板４４０側の表面において、Ｎ極面４２１ａとＳ極面４２２ａとが隣接するとともに、底板４５０側の表面において、Ｓ極面４２１ｂとＮ極面４２２ｂとが隣接するように配置されている。そして、第１磁石４２１と第２磁石４２２とは、それぞれ、互いに隣接するＮ極面４２１ａおよびＳ極面４２２ａ間による引力と、Ｓ極面４２１ｂおよびＮ極面４２２ｂ間による引力とにより密着した状態で保持されているとともに、接着剤などにより互いに固定されている。
The
以上により、可動部４２０は、一対の板バネ４３０に支持された状態で、収納部４１０ａの内部においてプリント基板４４０に対して平行な矢印Ｘ１およびＸ２方向に直線移動する。ここで、平行とは、互いに平行な状態だけでなく、可動部４２０が直線移動する際の妨げにならない程度に平行な状態からずれた状態（所定の角度傾斜した状態）を含んでいる。また、このとき、第１側壁部４１０ｂ（図１１参照）は、可動部４２０が矢印Ｘ１およびＸ２方向に移動する際のガイドとしての機能を有する。
As described above, the
一対の板バネ４３０は、図１０および図１１に示すように、それぞれ、枠体４１０の第２側壁部４１０ｃの内側面に配置されている。具体的には、一対の板バネ４３０は、それぞれ、枠体４１０に固定される固定部４３０ａと、撓み部４３０ｂと、可動部４２０の支持部４３０ｃとにより構成されている。固定部４３０ａは、矢印Ｙ１およびＹ２方向に沿って延びるように形成されているとともに、枠体４１０の第２側壁部４１０ｃに接着剤などにより固定されている。また、撓み部４３０ｂは、固定部４３０ａとの境界部分から支持部４３０ｃまでの間に複数回（２回）折り曲げられることによって、一対の板バネ４３０の支持部４３０ｃの軌跡が中心線Ｃ２−Ｃ２上を矢印Ｘ１およびＸ２方向に沿って直線的に移動するように撓み可能に構成されており、可動部４２０を互いに他方側の板バネ４３０に付勢する機能を有している。また、各板バネ４３０の支持部４３０ｃは、それぞれ、枠部４１０の収納部４１０ａの中心線Ｃ２−Ｃ２上近傍において可動部４２０を挟むよ
うにして支持するように構成されている。
As shown in FIGS. 10 and 11, the pair of
第１磁石４２１および第２磁石４２２における底板４５０に対向する側の表面には、鉄板などからなるヨーク４６０ａが設けられている。また、プリント基板４４０の可動部４２０と対向する側とは反対側の表面にも、同様に、鉄板などからなるヨーク４６０ｂが設けられている。ヨーク４６０ａおよび４６０ｂは、装置本体から外部へ磁気が漏れるのを抑制するための磁気シールドとしての機能を有する。
On the surface of the
プリント基板４４０の内部には、図１２〜図１４に示すように、２層配線構造からなる扁平形状の平面コイル４４１および４４２が配置されている。平面コイル４４１および４４２は、それぞれ、平面的に見て、矩形形状の輪郭を有するとともに、内側から外側に向かってＸＹ面（矢印Ｘ１（Ｘ２）方向と矢印Ｙ１（Ｙ２）方向とにより形成される面）方向に広がるように渦巻状に形成されている。なお、平面コイル４４１および４４２は、それぞれ、本発明の「コイル」の一例である。
As shown in FIGS. 12 to 14, flat
平面コイル４４１および４４２は、１本の電流線４４３により互いに電気的に直列接続されている。具体的には、平面コイル４４１を構成する第１層目電流線４４３ａは、図１３に示すように、外側から内側に向かって反時計回りに渦巻状に巻回されている。平面コイル４４１の第１層目電流線４４３ａの外側の端部は、プリント基板４４０上に設けられた電極パッド４７０ａに接続されている。
The
平面コイル４４２を構成する第２層目電流線４４３ｂは、図１４に示すように、内側から外側に向かって反時計回りに渦巻状に巻回されている。平面コイル４４２の第２層目電流線４４３ｂの外側の端部は、プリント基板４４０上に設けられた電極パッド４７０ｂに接続されている。そして、第１層目電流線４４３ａの内側の端部と、第２層目電流線４４３ｂの内側の端部とが、それぞれの中心部分近傍においてプリント基板４４０に設けられたコンタクトホールを介して互いに接続されている。なお、ヨーク４６０ｂには、プリント基板４４０上の電極パッド４７０ａおよび４７０ｂに対応する位置にそれぞれ開口部４６０ｃおよび４６０ｄが設けられている。そのため、ヨーク４６０ｂと、電極パッド４７０ａおよび４７０ｂとは接触していない。
As shown in FIG. 14, the second layer
図１３に示すように、平面コイル４４１は、それぞれ、矢印Ｙ１およびＹ２方向に延びる第１部分４４１ａおよび４４１ｂと、矢印Ｘ１およびＸ２方向に延びる第２部分４４１ｃおよび４４１ｄとを有している。第２部分４４１ｃおよび４４１ｄを構成する電流線４４３ａの幅Ｗ２が、平面コイル４４１の第１部分４４１ａおよび４４１ｂを構成する電流線４４３ａの幅Ｗ１よりも小さくなるように形成されている。これにより、第２部分４４１ｃおよび４４１ｄを構成する電流線４４３ａのピッチ（隣接する電流線４４３ａの中心間の距離）Ｌ２が、第１部分４４１ａおよび４４１ｂを構成する電流線４４３ａのピッチＬ１よりも小さくなる。その結果、第１部分４４１ａおよび４４１ｂに流れる電流により発生する磁場の磁束の大きさが、第２部分４４１ｃおよび４４１ｄに流れる電流により発生する磁場の磁束の大きさよりも大きくなる。
As shown in FIG. 13, the
また、平面的に見て、第２部分４４１ｃおよび４４１ｄの少なくとも一部は、それぞれ、枠体４１０の第１側壁部４１０ｂに重なるように配置されている。つまり、平面コイル４４１の配置領域は、平面的に見て可動部４２０よりも大きく、可動部４２０全体を覆っている。
Further, at least a part of the
図１４に示すように、平面コイル４４２も、平面コイル４４１と同様の構成であり、矢印Ｙ１およびＹ２方向に延びるとともに幅Ｗ１を有する第１部分４４２ａおよび４４２ｂと、矢印Ｘ１およびＸ２方向に延びるとともに幅Ｗ２を有する第２部分４４２ｃおよび４
４２ｄとを有している。また、平面的に見て、第２部分４４２ｃおよび４４２ｄの一部は、それぞれ、枠体４１０の第１側壁部４１０ｂに重なるように配置されている。
As shown in FIG. 14,
42d. Further, as viewed in a plan view, a part of the
以上により、平面コイル４４１および４４２に駆動電流が供給された際には、第１部分４４１ａ（４４２ａ）と第１部分４４１ｂ（４４２ｂ）とにおいて電流方向は相反する方向となる。そして、第１部分４４１ａ（４４２ａ）、および、第１部分４４１ｂ（４４２ｂ）による電磁力が、可動部４２０を移動させるための駆動力となる。
As described above, when the driving current is supplied to the
次に、図１３〜図１６を参照して、本発明の第３実施形態によるリニアモータ４００の動作を説明する。
Next, the operation of the
まず、電極パッド４７０ａおよび４７０ｂを介して、電流線４４３に駆動電流が供給される。これにより、図１５に示すように、可動部４２０のＮ極面４２１ａおよびＳ極面４２２ａ間において発生する矢印Ｚ１およびＺ２方向の磁界（図１５の破線矢印を参照）と直交する方向（図１３および図１４の矢印Ｙ１およびＹ２方向）の電流が平面コイル４４１の第１部分４４１ａおよび４４１ｂと、平面コイル４４２の第１部分４４２ａおよび４４２ｂに流れる。そして、平面コイル４４１（４４２）の第１部分４４１ａ（４４２ａ）を流れる電流が寄与するローレンツ力が第１磁石４２１のＮ極面４２１ａに矢印Ｘ２方向に働く。同時に、平面コイル４４１（４４２）の第１部分４４１ｂ（４４２ｂ）を流れる電流が寄与するローレンツ力が第２磁石４２２のＳ極面４２２ａに矢印Ｘ２方向に働く。以上により、可動部４２０が矢印Ｘ２方向に直線移動される。
First, a drive current is supplied to the
そして、所定時間後、図１６に示すように、図１５に示す状態とは反対方向の駆動電流を供給することによって、上記と同様の作用により、可動部４２０が矢印Ｘ１方向に直線移動される。このようにして、所定の周波数で駆動電流の方向を切り替えることによって、可動部４２０は、矢印Ｘ１方向と矢印Ｘ２方向とに交互に直線移動されて共振運動される。この際、第１磁石４２１のＳ極面４２１ｂと第２磁石４２２のＮ極面４２２ｂとの間に発生する磁束は、透磁率が高く磁束が通りやすいヨーク４６０ａ内を選択的に通過するので、底板４５０を貫いて外側にまで及ぶようには発生しない。また、第１磁石４２１のＮ極面４２１ａと第２磁石４２２のＳ極面４２２ａとの間に発生する磁束は、プリント基板４４０を貫いた場合に透磁率が高く磁束が通りやすいヨーク４６０ｂ内を選択的に通過するので、ヨーク４６０ｂの外側にまで及ぶようには発生しない。
Then, after a predetermined time, as shown in FIG. 16, by supplying a drive current in the direction opposite to the state shown in FIG. 15, the
また、このとき、可動部４２０には、平面コイル４４１（４４２）において互いに対向する第２部分４４１ｃ（４４２ｃ）および４４１ｄ（４４２ｄ）から発生する電磁力により、それぞれ、矢印Ｙ１およびＹ２方向に沿った中心に向かう方向の力、または、中心から矢印Ｙ１およびＹ２方向に沿った外側に引っ張る方向の力が加えられている。
At this time, the
本発明の第３実施形態によるリニアモータ４００では、以下の効果を得ることができる。
In the
（８）横振動（矢印Ｘ１およびＸ２方向の振動）のリニアモータ４００を構成することによって、縦振動（矢印Ｚ１およびＺ２方向の振動）のリニアモータに比べて薄型化を図りやすい。
(8) By configuring the
（９）平面コイル４４１および４４２の表面に沿った方向（矢印Ｘ１およびＸ２方向）に沿って移動可能な可動部４２０を設けた。これによって、上下方向（Ｚ方向）に厚みが大きいコイルを用いて上下方向に可動部４２０を直線移動させる場合に比べて、可動部４２０の移動範囲（上下方向への移動空間）を設ける必要がないので、その方向の厚みを小さくするための設計の自由度を確保することができる。その結果、薄型化を図ることが可
能なリニアモータ４００を提供することができる。
(9) A
（１０）平面コイル４４１および４４２を可動部４２０の移動方向に沿って扁平状になるように渦巻状にした。これによって、コイルの巻き面が可動部の移動方向に対して直交する方向に配置される場合に比べて、コイルの巻き面による高さ方向（高さ方向）への領域を設ける必要がなくなり、矢印Ｚ１およびＺ２方向の厚みを小さくすることができる。したがって、リニアモータ４００の薄型化を図ることができる。
(10) The
（１１）平面コイル４４１（４４２）に対向する側の表面に互いに異なる極性のＮ極面４２１ａおよびＳ極面４２２ａを含む可動部４２０を備え、Ｎ極面４２１ａおよびＳ極面４２２ａにそれぞれ対応する位置に、互いに電流の流れる方向が反対である平面コイル４４１（４４２）の第１部分４４１ａおよび４４１ｂ（４４２ａおよび４４２ｂ）を配置した。これにより、平面コイル４４１（４４２）に電流が流れた際に発生する電磁力によりＮ極面４２１ａおよびＳ極面４２２ａに加わる力が同じ方向になるので、その方向に可動部４２０を移動させることができる。すなわち、１つの渦巻状の平面コイルによりリニアモータを構成することができるので、その分、装置を小型化（小面積化）することが可能になる。
(11) A
なお、コイルに対向する側の永久磁石の極性が１種類のみからなる場合では、可動部を一方方向および他方方向に移動させるために両側にそれぞれコイルを配置する必要があるため、装置の小型化（小面積化）には一定の限界がある。 In addition, when the polarity of the permanent magnet on the side facing the coil consists of only one type, it is necessary to dispose the coil on both sides in order to move the movable part in one direction and the other direction. (Small area) has a certain limit.
（１２）平面コイル４４１（４４２）の表面に対向するように、可動部４２０のＮ極面４２１ａおよびＳ極面４２２ａが配置されるように構成した。これにより、可動部４２０側から発生する磁力線（磁力線が生じる磁極面）と平面コイル４４１（４４２）に電流を流すことにより発生する磁束線（磁束線が生じるコイル面）とが平行になる。これに対して、上記特許文献２に記載の構成では、磁石からの磁力線とコイルからの磁束線とは直交する。したがって、上記特許文献２に記載の構成に比べてリニアモータ４００における構成は、磁力線と磁束線とが重なる量が大きいので、その分、可動部４２０を移動させる際の駆動力を大きくすることができる。
(12) The
（１３）可動部４２０の平面コイル４４１（４４２）と対向する面とは反対側の面において、Ｎ極面４２１ａに対応する位置にＳ極面４２１ｂを設けるとともに、Ｓ極面４２２ａに対応する位置にＮ極面４２２ｂを設けた。これによって、可動部４２０のＮ極面４２１ａ、Ｓ極面４２２ａ、Ｓ極面４２１ｂおよびＮ極面４２２ｂは、互いに、可動部４２０の移動方向（矢印Ｘ１およびＸ２方向）および厚み方向（矢印Ｚ１およびＺ２方向）において異なる磁極が隣接するように配置される。したがって、それぞれの磁極面の間において発生する磁路が小さくなるので、その分、リニアモータ４００の外部に磁束が漏れるのを抑制することができる。その結果、リニアモータ４００を種々の装置内に配置した場合に、リニアモータ４００からの磁束漏れに起因して装置の動作不良が発生するのを抑制することができる。
(13) On the surface of the
（１４）可動部４２０のＳ極面４２１ｂおよびＮ極面４２２ｂの表面に磁気シールドとしての機能を有するヨーク４６０ａを設けることによって、Ｓ極面４２１ｂおよびＮ極面４２２ｂ間に発生する磁束がリニアモータ４００の底板４５０側から外部に漏れるのを確実に抑制することができる。また、プリント基板４４０の表面にもヨーク４６０ｂを配置することによって、Ｎ極面４２１ａおよびＳ極面４２２ａ間において、平面コイル４４１および４４２を貫きつつ、ヨーク４６０ｂ内を通過するようにして磁束が発生する。したがって、Ｎ極面４２１ａおよびＳ極面４２２ａ間に発生する磁束がプリント基板４４０側から外部に漏れるのを確実に抑制することができる。以上により、リニアモータ４００か
らの外部への磁束漏れを容易に抑制することができる。
(14) By providing the
（１５）可動部４２０を両側から支持する一対の板バネ４３０を、可動部４２０との支持部４３０ｃが可動部４２０の移動方向（矢印Ｘ１およびＸ２方向）に沿って撓むように折り曲げられた形状に設けることによって、板バネ４３０は、支持部４３０ｃの軌跡が矢印Ｘ１およびＸ２方向に沿って直線的に移動する。これによって、支持部４３０ｃが矢印Ｘ１およびＸ２方向に沿って直線的に移動しながら可動部４２０を支持するので、可動部４２０が移動する際に支持部４３０ｃと可動部４２０との接触部分にずれが発生するのを抑制することができる。その結果、可動部４２０が移動しながら回転するのを抑制することができるので、リニアモータ４００を安定して動作させることができる。
(15) The pair of
（１６）可動部４２０を角部が面取りされた矩形形状にすることによって、面取りしない場合に比べて、可動部４２０が移動する際に、枠部４１０の第１側壁部４１０ｂとの間に引っかかりが生じるのを抑制することができる。したがって、こうした引っかかりに起因して可動部４２０が回転するのをより確実に抑制することができる。
(16) By making the movable part 420 a rectangular shape with chamfered corners, the
（１７）平面コイル４４１（４４２）に、可動部４２０が移動する方向と交差する方向（矢印Ｙ１方向および矢印Ｙ２方向）に延びる第１部分４４１ａ、４４１ｂ（４４２ａ、４４２ｂ）と、可動部４２０が移動する方向（矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向）に延びる第２部分４４１ｃ、４４１ｄ（４４２ｃ、４４２ｄ）とを設けた。そして、第２部分４４１ｃ、４４１ｄ（４４２ｃ、４４２ｄ）の隣接する電流線４４３ａ（４４３ｂ）のピッチＬ２が、第１部分４４１ａ、４４１ｂ（４４２ａ、４４２ｂ）の隣接する電流線４４３ａ（４４３ｂ）のピッチＬ１よりも小さくなるように構成した。
(17)
これにより、第２部分４４１ｃ、４４１ｄ（４４２ｃ、４４２ｄ）のピッチＬ２が小さくなった分、第１部分４４１ａ、４４１ｂ（４４２ａ、４４２ｂ）の矢印Ｙ１方向および矢印Ｙ２方向の長さが大きくなるので、可動部４２０を移動するための電磁力を増大させることができるとともに、可動部４２０の応答時間を短縮することができる。
Thereby, since the pitch L2 of the
（１８）第２部分４４１ｃ、４４１ｄ（４４２ｃ、４４２ｄ）の電流線４４３ａ（４４３ｂ）の幅Ｗ２を小さくすることにより、第２部分４４１ｃ、４４１ｄ（４４２ｃ、４４２ｄ）の隣接する電流線４４３ａ（４４３ｂ）間のピッチＬ２が、第１部分４４１ａ、４４１ｂ（４４２ａ、４４２ｂ）の隣接する電流線４４３ａ（４４３ｂ）間のピッチＬ１よりも小さくなるように構成した。これによって、第１部分４４１ａ、４４１ｂ（４４２ａ、４４２ｂ）の電流線４４３ａ（４４３ｂ）の幅Ｗ１が大きい分、電流線４４３ａ（４４３ｂ）の抵抗を小さくすることができるので、電流線４４３ａ（４４３ｂ）を流れる電流量を大きくすることができる。その結果、可動部４２０の駆動力を増大させることができる。
(18) By reducing the width W2 of the
（１９）平面的に見て、平面コイル４４１（４４２）の第２部分４４１ｃ（４４２ｃ）および４４１ｄ（４４２ｄ）の一部を第１側壁部４１０ｂに重なるように配置した。これによって、可動部４２０に矢印Ｙ１およびＹ２方向の力が作用する領域を小さくすることができるので、可動部４２０が矢印Ｘ１およびＸ２方向に直線移動する際に、矢印Ｙ１およびＹ２方向の力に起因して直線状の移動経路からずれるのを抑制することができる。その結果、リニアモータ４００を安定して動作させることができる。また、第２部分４４１ｃ、４４１ｄ（４４２ｃ、４４２ｄ）の一部が枠体４１０の第１側壁部４１０ｂに重なる分、可動部４２０を移動するための電磁力の発生に寄与する第１部分４４１ａ、４４１ｂ（４４２ａ、４４２ｂ）の長さをより大きくすることができるので、可動部４２０の駆動力を増大させることができる。
(19) A part of the
（２０）Ｎ極面４２１ａと対向する平面コイル４４１（４４２）の第１部分４４１ａ（４４２ａ）に流れる電流の方向と、Ｓ極面４２２ａと対向する平面コイル４４１（４４２）の第１部分４４１ｂ（４４２ｂ）に流れる電流の方向とは、略反対の方向である。これによって、Ｎ極面４２１ａと対向する平面コイル４４１（４４２）の第１部分４４１ａ（４４２ａ）と、Ｓ極面４２２ａと対向する平面コイル４４１（４４２）の第１部分４４１ｂ（４４２ｂ）とには、同じ方向の力が働くので、容易に可動部４２０を駆動することができる。
(20) Direction of current flowing in the
なお、第３実施形態のリニアモータ４００は、第１実施形態のリニアモータ１００の代わりに、第２実施形態における携帯電話２００に搭載してもよい。この場合、薄型で漏れ磁束の少ない携帯電話を実現することができる。
The
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
たとえば、第１、３実施形態では、平面的に見て、第２部分４１ｂ、４２ｂおよび４４１ｃ（４４１ｄ）の一部を、それぞれ、枠体１０、４１０の第１側壁部１０ｂ、４１０ｂに重なるように配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第２部分４１ｂ、４２ｂおよび４４１ｃ（４４１ｄ）の全てを枠体１０、４１０の第１側壁部１０ｂ、４１０ｂと重なるように設けてもよい。
For example, in the first and third embodiments, the
また、第１実施形態では、可動部の一例として、平面的に見て円板形状の可動部２０を用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１７および図１８に示すように、平面的に見て、円板形状の両端が切り落とされたような形状の可動部３２０を用いてもよいし、楕円形状の可動部を用いてもよい。また、このように構成することで、可動部２０が同程度の円板形状である場合に比べて、その移動方向に変位できる量、すなわち移動量が増加するので、可動部２０の振動量を増加させることができる。
In the first embodiment, as an example of the movable part, an example in which the disk-shaped
また、第１、３実施形態では、弾性部材の一例として２つの板バネ３０、４３０により可動部２０、４２０を移動可能に支持する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、コイルバネまたはゴム部材などの板バネ以外の弾性部材であってもよい。また、３つ以上の板バネ３０、４３０により可動部２０、４２０を支持してもよい。
In the first and third embodiments, the example in which the
また、第１実施形態では、プリント基板４０に平面コイル４１、４２を配置するとともにプリント基板５０に平面コイル５１、５２を配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、プリント基板４０および５０のいずれか一方の基板のみに平面コイルを配置してもよい。
In the first embodiment, the example in which the
また、第１実施形態では、可動部２０の表面全体を覆うように磁性流体を配置した構成としてもよい。この場合、磁性流体の潤滑作用によって、可動部２０と枠体１０およびプリント基板４０（５０）との間の摩擦を低減することができるので、可動部２０をスムーズに移動させることができるとともに、摩擦抵抗による熱や音の発生を軽減することができる。なお、磁性流体は、たとえば、ナノメートルオーダーの鉄などの強磁性材料と、油などの溶媒とを混合することにより形成されている。
Moreover, in 1st Embodiment, it is good also as a structure which has arrange | positioned the magnetic fluid so that the whole surface of the
たとえば、第３実施形態では、可動部の一例として、平面的に見て角部が面取りされた矩形状の可動部４２０を用いる例を示したが、本発明はこれに限らず、面取りされていない矩形状の可動部を用いてもよい。また、可動部４２０をたとえば円形形状など矩形状以
外の形状にしてもよい。
For example, in the third embodiment, as an example of the movable portion, an example in which the rectangular
また、第３実施形態では、可動部４２０を、Ｎ極面４２１ａ、Ｓ極面４２２ａ、Ｓ極面４２１ｂおよびＮ極面４２２ｂにより構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、可動部４２０をＮ極面４２１ａおよびＳ極面４２２ａのみから構成し、Ｓ極面４２１ｂおよびＮ極面４２２ｂは設けないようにしてもよい。つまり、平面コイル４４１および４４２に対向する面に沿って、互いに異なる磁性に着磁された磁極面が設けられていればよい。
Moreover, in 3rd Embodiment, although the
また、第３実施形態では、可動部４２０を第１磁石４２１と第２磁石４２２とを隣接させるように設ける例を示したが、本発明はこれに限らず、第１磁石４２１と第２磁石４２２との間に、たとえば、タングステンなどの錘を配置してもよい。この場合、錘を配置した分、可動部４２０をより安定して動作させることができる。また、このとき、可動部４２０の容積を変えずに錘を配置することにより、錘を配置していない場合に比べて同じ容積のまま可動部４２０の重量を増加させることができる。これにより、可動部４２０の振動量を容易に増加させることができる。
In the third embodiment, the example in which the
また、第３実施形態では、ヨーク４６０ａを、可動部４２０のＳ極面４２１ｂおよびＮ極面４２２ｂの表面上に設ける例を示したが、本発明はこれに限らず、ヨーク４６０ａを、Ｓ極面４２１ｂおよびＮ極面４２２ｂの表面から側面の部分にまで延びるように配置してもよい。この場合、可動部４２０の側面方向（図１２の矢印Ｘ１およびＸ２方向）の磁束漏れを確実に抑制することができる。
In the third embodiment, the
また、第３実施形態では、平面コイル４４１および４４２が配置されたプリント基板４４０を可動部４２０の一方の表面側にのみ配置する例を示したが、本発明はこれに限らず、可動部４２０の両側の表面にそれぞれ配置してもよい。これにより、可動部４２０の両側から駆動されるので、可動部４２０の駆動力を向上させることができる。その結果、可動部４２０の応答時間（可動部４２０が所定の振動量に達するまでの時間）を短縮させることができる。なお、プリント基板４４０を可動部４２０の両側の表面に配置する場合には、可動部４２０にヨーク４６０ａを取りつけず、その代わりにヨーク４６０ｂを装置本体の両側に設けることにより、リニアモータ４００からの外部への磁束漏れを抑制することが好ましい。
In the third embodiment, the example in which the printed
また、第３実施形態では、一対の板バネ４３０の支持部４３０ｃにより可動部４２０を挟むように支持する例を示したが、本発明はこれに限らず、板バネ４３０の支持部４３０ｃと可動部４２０との接触部分を接着してもよい。なお、可動部４２０が円形に近い形状であるほど接着した方が好ましい。
In the third embodiment, the example in which the
また、第３実施形態では、可動部４２０を直接板バネ４３０により支持する例を示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、可動部４２０の表面に磁性流体を配置した状態で板バネ４３０により支持してもよい。この場合、磁性流体を配置した分、可動部４２０と第１側壁部４１０ｂとの間の摩擦力、および、可動部４２０と底板４５０との間の摩擦力がそれぞれ低減されるので、可動部４２０の応答時間を短縮することができる。
In the third embodiment, the
また、第３実施形態では、平面的に見て、平面コイル４４１の第２部分４４１ｃ（４４１ｄ）の全てのピッチＬ２が、第１部分４４１ａ（４４１ｂ）のピッチＬ１よりも小さくなるように形成する例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、第２部分４４１ｃ（４４１ｄ）の一部分のピッチＬ２を第１部分４４１ａ（４４１ｂ）のピッチＬ１よりも小さくなるように形成してもよい。
Further, in the third embodiment, when viewed in a plan view, all pitches L2 of the
１０、４１０ 枠体（筐体）
２０、４２０ 可動部
４０、４４０ プリント基板（筐体）
４１、４２、４４１、４４２ 平面コイル（コイル）
５０ プリント基板（筐体）
５１、５２ 平面コイル（コイル）
１００、４００ リニアモータ
２００ 携帯電話（携帯機器）
10, 410 Frame (housing)
20, 420
41, 42, 441, 442 Planar coil (coil)
50 Printed circuit board (housing)
51, 52 Planar coil (coil)
100, 400
Claims (6)
前記筐体に設けられた渦巻状のコイルと、
前記渦巻状のコイルと対向する磁極面を有し、前記渦巻状のコイルの表面に沿った方向に移動可能に設けられる可動部とを備え、
前記可動部は、前記筐体の内部に移動可能なように配置され、
前記渦巻状のコイルは、平面的に見て、前記筐体の側壁部に前記渦巻状のコイルの一部が重なるように配置されている、リニアモータ。 A housing,
A spiral coil provided in the housing;
A movable portion provided with a magnetic pole surface facing the spiral coil and movably provided in a direction along the surface of the spiral coil;
The movable part is arranged to be movable inside the housing,
The spiral coil is a linear motor arranged so that a part of the spiral coil overlaps with a side wall portion of the housing when viewed in a plan view.
前記渦巻状のコイルは、平面的に見て、前記第１側壁部と前記渦巻状のコイルの一部とが重なるように配置されている、請求項１に記載のリニアモータ。 The side wall portion of the housing includes a first side wall portion extending along a direction substantially orthogonal to the moving direction of the movable portion,
The linear motor according to claim 1, wherein the spiral coil is disposed so that the first side wall portion and a part of the spiral coil overlap each other when seen in a plan view.
前記渦巻状のコイルは、平面的に見て、前記可動部の移動方向に略直交する方向のうちの一方の方向に電流が流れる部分と他方の方向に電流が流れる部分とを含み、
前記第１側壁部は、平面的に見て、それぞれ、前記渦巻状のコイルのうち、一方の方向または他方の方向に電流が流れる部分の少なくとも一部に重なるように配置されている、請求項２に記載のリニアモータ。 The first side wall portions are respectively provided at both end portions in the moving direction of the movable portion,
The spiral coil includes a portion in which a current flows in one direction and a portion in which a current flows in the other direction in a direction substantially orthogonal to the moving direction of the movable portion when seen in a plan view,
The first side wall portion is disposed so as to overlap at least a part of a portion in which a current flows in one direction or the other direction of the spiral coils as viewed in a plan view. 2. The linear motor according to 2.
平面的に見て、前記第２側壁部と前記渦巻状のコイルの一部とが重なるように配置されている、請求項２または３に記載のリニアモータ。 The side wall portion of the housing includes a second side wall portion extending along a moving direction of the movable portion,
4. The linear motor according to claim 2, wherein the linear motor is disposed so that the second side wall portion and a part of the spiral coil overlap each other when seen in a plan view.
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| JP2008278621A JP2010104894A (en) | 2008-10-29 | 2008-10-29 | Linear motor and portable apparatus equipped with the same |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020022350A (en) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | エーエーシーアコースティックテクノロジーズ（シンセン）カンパニーリミテッドＡＡＣ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ | Vibration motor |
-
2008
- 2008-10-29 JP JP2008278621A patent/JP2010104894A/en active Pending
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